HastelloyB-3（NS3203，N10675）焊接性能

HastelloyB-3（NS3203，N10675）是系列鎳-鉬合金，已經(jīng)由第一代的B、第二代B-2發(fā)展到了第三代B-3、B-4。第三代合金在耐腐蝕、熱穩(wěn)定性、加工成型及焊接等諸多方面優(yōu)于前者。

Hastelloy B-3合金強(qiáng)度高、延展性好、硬度高和易發(fā)生加工硬化，變形抗力和回彈較大。

Hastelloy B-3合金具有非常嚴(yán)重的冷加工硬化趨勢(shì)、這使得封頭成形極為困佳,往往需要1一2次的固溶處理。以降低硬度。

鎢極氬弧焊是焊接鎳基合金的常用廣泛的烤接方法,焊后的耐腐主生能優(yōu)于有焊渣或飛誠(chéng)的焊條電弧焊和培化極氣體保護(hù)婢。Haste-lloyB系列合金焊絲的選用見(jiàn)表1．焊絲的化學(xué)成分見(jiàn)表2。

Hastelloy B-3是鎳基合金，易產(chǎn)生熱裂紋和氣孔。

與不銹鋼相比,鎳基合金具有較高的焊接熱裂紋敏感性,如凝固裂紋、液化裂紋等均可能發(fā)生,在弧坑處易產(chǎn)生火口裂紋。晶間液膜是引發(fā)鎳基合金單相奧氏體焊縫凝固裂紋的主要原因。S、P、P、Zn等是造成晶間低熔點(diǎn)液膜的主要元素。因此,在焊接過(guò)程中必須嚴(yán)格限制有害雜質(zhì)的侵入,避免或減少品間液膜的生成。為此，在焊接前,必須對(duì)母材和焊絲進(jìn)行嚴(yán)格清理,防止有害元素向焊縫區(qū)過(guò)渡。

當(dāng)焊接線能量過(guò)大時(shí),由于輸入熱量大，晶界上的低熔點(diǎn)相就會(huì)熔化而形成液化裂紋。因此,焊接鎳基合金時(shí)應(yīng)選用比較低的線能量。

由于鎳基合金固-液相溫度間隔小流動(dòng)性偏低,在焊接的快速冷卻凝固結(jié)晶下,易產(chǎn)生焊縫氣孔。為了防止氣孔的產(chǎn)生，必須消除產(chǎn)生氣孔的來(lái)源,在施焊前必須清除坡口及近縫區(qū)的氧化物、各種涂料、油污等。

當(dāng)焊接線能量過(guò)大時(shí),由于輸入熱量大，晶界上的低熔點(diǎn)相就會(huì)熔化而形成液化裂紋。因此,焊接鎳基合金時(shí)應(yīng)選用比較低的線能量。

由于鎳基合金固-液相溫度間隔小流動(dòng)性偏低,在焊接的快速冷卻凝固結(jié)晶下,易產(chǎn)生焊縫氣孔。為了防止氣孔的產(chǎn)生，必須消除產(chǎn)生氣孔的來(lái)源,在施焊前必須清除坡口及近縫區(qū)的氧化物、各種涂料、油污等。

母材表面和焊絲表面必須清潔，防止污染物質(zhì)熔人焊縫金屬;保護(hù)高溫熔池和高溫焊道，防止焊縫金屬的氧化。

污染物質(zhì)一是指含S、P、Pb、Zn等元素的低熔點(diǎn)物質(zhì)或水氣。二是指母材表面的氧化膜。低熔點(diǎn)物質(zhì)熔入焊縫形成低熔點(diǎn)共品體導(dǎo)致熱裂紋;水氣熔入焊縫導(dǎo)致氣孔。由于鎳的氧化膜（ NiO）的熔點(diǎn)( 2090℃)很高，當(dāng)鎳熔化的時(shí)候，氧化鎳還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到它的熔點(diǎn)，摻雜在熔池中就會(huì)形成夾雜。因此，焊前應(yīng)*清除氧化膜。

焊接過(guò)程中熔池和焊絲熱端要始終處在噴嘴的氬氣保護(hù)之下，溫度在300℃以上的焊道用拖罩保護(hù)。采用較大的焊槍噴嘴以便把熔池最大限度的屏蔽在保護(hù)氣流之中，要始終把焊絲的熱端留在熔池中。

焊接工藝參數(shù)

由于鎳基合金的導(dǎo)熱性較差，大電流焊接焊縫和熱影區(qū)容易過(guò)熱造成晶粒粗大，增大熱裂紋敏感性。焊接鎳基合金時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格限制焊接熱輸入，對(duì)于鎢極氬弧焊，每層焊道厚度1.5~2mm，不能厚，熱輸入Q不應(yīng)超過(guò)10kJ/cm，層間溫度不超過(guò)93℃,不用焊前預(yù)熱和焊后熱處理。以最大限度的減少合金元素?zé)龘p和焊道變色,影響耐腐蝕性能。焊接工藝參數(shù)如表3所示。

焊接完畢后，應(yīng)立即用不銹鋼絲刷刷除還沒(méi)有涼下來(lái)的焊接接頭表面氧化色，使之呈銀白色。

經(jīng)過(guò)對(duì)聚凝器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能和耐蝕性能檢驗(yàn)，HastelloyB-3焊接接頭的各項(xiàng)指標(biāo)合格，說(shuō)明制訂的焊接工藝是合理可行的。